DE102019203989A1 - Method for operating a treatment plant, treatment plant and use of a treatment plant - Google Patents

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Oliver Sauer
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Abstract

Um ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage bereitzustellen, mittels welchem eine optimierte Werkstückbehandlung ermöglicht wird, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage Folgendes umfasst:Hindurchführen von Werkstücken durch ein mit einem Behandlungsmedium gefülltes Behandlungsbecken zum Behandeln der Werkstücke;Abspülen der Werkstücke mit einem Spülmedium, während und/oder nachdem diese aus dem Behandlungsbecken herausgeführt werden;Herstellung von Spülmedium aus dem Behandlungsmedium, wobei das Spülmedium mittels einer Aufbereitungsvorrichtung vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums hergestellt wird.In order to provide a method for operating a treatment system by means of which an optimized workpiece treatment is made possible, it is proposed that the method for operating a treatment system comprises the following: passing workpieces through a treatment basin filled with a treatment medium for treating the workpieces; rinsing the workpieces with a Rinsing medium, during and / or after they are led out of the treatment basin; production of rinsing medium from the treatment medium, the rinsing medium being produced by means of a processing device, preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage, ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage und eine Verwendung der Behandlungsanlage, insbesondere zum Behandeln von Werkstücken.The present invention relates to a treatment plant, a method for operating a treatment plant and a use of the treatment plant, in particular for treating workpieces.

Behandlungsanlagen können beispielsweise in der Werkstückbearbeitung zur Beschichtung verwendet werden. Beispielsweise kann eine Behandlungsanlage eine Anlage zur Zinkphosphatierung von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien, sein.Treatment systems can be used for coating, for example, in workpiece processing. For example, a treatment system can be a system for zinc phosphating of workpieces, in particular vehicle bodies.

Eine Behandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken ist beispielsweise aus der DE 101 42 933 A1 bekannt.A treatment system for treating workpieces is, for example, from DE 101 42 933 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage, eine Behandlungsanlage und eine Verwendung einer Behandlungsanlage bereitzustellen, bei welchem bzw. welcher eine optimierte Werkstückbehandlung ermöglicht wird.The present invention is based on the object of providing a method for operating a treatment system, a treatment system and a use of a treatment system, in which an optimized workpiece treatment is made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims.

Das Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise Folgendes:

  • Hindurchführen von Werkstücken durch ein mit einem Behandlungsmedium gefülltes Behandlungsbecken zum Behandeln der Werkstücke;
  • Abspülen der Werkstücke mit einem Spülmedium, während und/oder nachdem diese aus dem Behandlungsbecken herausgeführt werden.
The method for operating a treatment plant preferably comprises the following:
  • Passing workpieces through a treatment basin filled with a treatment medium for treating the workpieces;
  • Rinsing the workpieces with a rinsing medium while and / or after they are removed from the treatment basin.

Bei einem solchen Betrieb der Behandlungsanlage kann eine große Menge von Spülmedium anfallen, welche nicht in das Behandlungsbecken eingeleitet werden darf, jedoch Behandlungsmedium aufweist und daher möglicherweise aufwändig aufbereitet oder entsorgt werden muss. Zudem kann es bei einem solchen Betrieb der Behandlungsanlage zu einem großen Verbrauch von Behandlungsmedium kommen, wenn das Behandlungsmedium an den Werkstücken anhaftet und mit denselben aus dem Behandlungsbecken herausgetragen wird.When the treatment system is operated in this way, a large amount of rinsing medium can arise which may not be introduced into the treatment basin, but has treatment medium and therefore may have to be processed or disposed of in a complex manner. In addition, when the treatment system is operated in this way, a large amount of treatment medium can be consumed if the treatment medium adheres to the workpieces and is carried out of the treatment basin with them.

Vorteilhaft kann es daher sein, wenn das Spülmedium aus dem Behandlungsmedium hergestellt wird.It can therefore be advantageous if the flushing medium is produced from the treatment medium.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spülmedium durch Filtration, insbesondere Nanofiltration des Behandlungsmediums hergestellt wird.In one embodiment of the invention it can be provided that the rinsing medium is produced by filtration, in particular nanofiltration of the treatment medium.

Das Behandlungsmedium wird dabei vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt. Das Permeat kann beispielsweise als Spülmedium verwendet werden, insbesondere ohne eine sich an die Filtration anschließende Nachbehandlung des Permeats.The treatment medium is preferably separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration. The permeate can be used, for example, as a rinsing medium, in particular without any post-treatment of the permeate following the filtration.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmedium durch Filtration, insbesondere Nanofiltration in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium verwendet wird, wobei bei der Filtration mindestens ungefähr 50 %, insbesondere mindestens ungefähr 75 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 95 %, der zur Behandlung der Werkstücke erforderlichen Stoffe aus dem Behandlungsmedium abgetrennt werden. Die zur Behandlung der Werkstücke erforderlichen Stoffe, insbesondere der schichtbildenden Komponenten, umfassen vorzugsweise einzelne oder mehrere der folgenden Stoffe: mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid.It can also be provided that the treatment medium is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium, with at least about 50%, in particular at least about 75%, preferably at least about 95% , the substances required for treating the workpieces are separated from the treatment medium. The substances required for treating the workpieces, in particular the layer-forming components, preferably include one or more of the following substances: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium Compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, especially free fluoride.

Ein Organoalkoxysilan weist pro Molekül mindestens zwei hydrolysierbare Alkoxygruppen sowie mindestens eine organische, nicht hydrolysierbare Gruppe auf, wobei die Alkoxygruppen jeweils über eine Si-O-Bindung und die nicht hydrolysierbaren Gruppen jeweils über eine Si-C-Bindung angebunden sind.An organoalkoxysilane has at least two hydrolyzable alkoxy groups and at least one organic, non-hydrolyzable group per molecule, the alkoxy groups being attached via an Si-O bond and the non-hydrolyzable groups being attached via an Si-C bond.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Behandlungsmedium schichtbildend ist und als schichtbildende Komponenten einzelne oder mehrere der folgenden Stoffe umfasst: mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid.It can be advantageous if the treatment medium is layer-forming and comprises individual or several of the following substances as layer-forming components: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium Compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, especially free fluoride.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Behandlungsmedium schichtbildend ist und als schichtbildende Komponenten mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, insbesondere mindestens eine Zirkonium-Verbindung, und mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, sodass und/oder wobei das Behandlungsmedium ein zirkoniumoxidbasiertes Dünnschichtsystem ist oder bildet.It can be particularly advantageous if the treatment medium is layer-forming and, as layer-forming components, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, in particular at least one zirconium compound, and at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or Comprises condensation product thereof, so that and / or wherein the treatment medium is or forms a zirconium oxide-based thin-film system.

Die Behandlung der Werkstücke ist insbesondere eine Beschichtung der Werkstücke.The treatment of the workpieces is in particular a coating of the workpieces.

Günstig kann es sein, wenn mittels des Behandlungsmediums ein Epoxid- und/oder Phenolharz zur Erzeugung und/oder Ausbildung einer Beschichtung hergestellt wird.It can be beneficial if the treatment medium is used to produce an epoxy and / or phenolic resin for producing and / or forming a coating.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels des Behandlungsmediums die Werkstücke mit einer Schicht versehen werden, die ein Epoxid- und/oder Phenolharz umfasst oder aus einem Epoxid- und/oder Phenolharz gebildet ist.As an alternative or in addition to this, it can be provided that the workpieces are provided with a layer by means of the treatment medium which comprises an epoxy and / or phenolic resin or is formed from an epoxy and / or phenolic resin.

Insbesondere kann eine Schicht gebildet werden, welche aus einem aminmodifizierten Epoxidharz (Polyepoxid) gebildet ist oder ein solches umfasst.In particular, a layer can be formed which is formed from or comprises an amine-modified epoxy resin (polyepoxy).

Wenn das Spülmedium aus dem Behandlungsmedium hergestellt werden soll und das Behandlungsmedium insbesondere einzelne oder mehrere der vorstehend beschriebenen Stoffe umfasst, kann es für eine optimierte Filtration, insbesondere Nanofiltration, vorteilhaft sein, wenn das Behandlungsmedium vor der Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert aufweist, welcher insbesondere an eine Membran zur Durchführung der Filtration, insbesondere Nanofiltration, angepasst ist.If the rinsing medium is to be produced from the treatment medium and the treatment medium comprises, in particular, one or more of the substances described above, it can be advantageous for optimized filtration, in particular nanofiltration, if the treatment medium has a pH value prior to the filtration, in particular nanofiltration which is adapted in particular to a membrane for carrying out the filtration, in particular nanofiltration.

Der pH-Wert beträgt insbesondere mindestens 4, beispielsweise mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der pH-Wert höchstens ungefähr 6, insbesondere höchstens ungefähr 5,5, vorzugsweise höchstens ungefähr 5, beträgt.The pH value is in particular at least 4, for example at least 4.5, preferably at least 5. Alternatively or in addition to this, it can be provided that the pH value is at most approximately 6, in particular at most approximately 5.5, preferably at most approximately 5.

Günstig kann es ferner sein, wenn das Spülmedium vor einer Applikation desselben auf die Werkstücke einen pH-Wert von mindestens 3, beispielsweise mindestens 3,5, ferner beispielsweise mindestens 4, insbesondere mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5, aufweist. Hierdurch kann insbesondere eine effiziente Abspülwirkung erzielt werden. Zudem kann hierdurch vorzugsweise eine Nachreaktion des an den Werkstücken anhaftenden Behandlungsmediums zügig unterbunden werden.It can also be favorable if the rinsing medium has a pH value of at least 3, for example at least 3.5, also for example at least 4, in particular at least 4.5, preferably at least 5, before it is applied to the workpieces. In this way, in particular, an efficient rinsing effect can be achieved. In addition, a subsequent reaction of the treatment medium adhering to the workpieces can thereby preferably be prevented quickly.

Zur Herstellung des Spülmediums aus dem Behandlungsmedium wird insbesondere eine Membran genutzt. Ein Wasserwert einer für die Filtration, insbesondere Nanofiltration, genutzten Membran beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 50 l/m2h, insbesondere höchstens ungefähr 35 l/m2h.In particular, a membrane is used to produce the rinsing medium from the treatment medium. A water value of a membrane used for the filtration, in particular nanofiltration, is preferably at most approximately 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h.

Vorzugsweise sind mehrere Membranen zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, vorgesehen, welche insbesondere parallel zueinander mit dem Behandlungsmedium durchströmbar sind, um das Spülmedium herzustellen.A plurality of membranes for filtration, in particular nanofiltration, are preferably provided, through which the treatment medium can in particular flow parallel to one another in order to produce the rinsing medium.

Eine Behandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken ist insbesondere eine Behandlungsanlage zum Beschichten von Werkstücken.A treatment system for treating workpieces is, in particular, a treatment system for coating workpieces.

Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise Folgendes:

  • ein Behandlungsbecken, welches mit einem Behandlungsmedium zur Behandlung der Werkstücke gefüllt oder füllbar ist;
  • eine Abspülvorrichtung zum Applizieren eines Spülmediums auf die Werkstücke;
  • eine Aufbereitungsvorrichtung zur Herstellung von Spülmedium aus dem Behandlungsmedium, wobei das Spülmedium mittels der Aufbereitungsvorrichtung vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums herstellbar ist.
The treatment facility preferably comprises the following:
  • a treatment basin which is filled or can be filled with a treatment medium for treating the workpieces;
  • a rinsing device for applying a rinsing medium to the workpieces;
  • a processing device for producing rinsing medium from the treatment medium, wherein the rinsing medium can be produced by means of the processing device, preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium.

Die Behandlungsanlage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The treatment system preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method.

Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise zwei in Reihe geschaltete Pumpvorrichtungen zum Antreiben des Behandlungsmediums und/oder Spülmediums.The treatment system preferably comprises two pump devices connected in series for driving the treatment medium and / or rinsing medium.

Zwischen den beiden Pumpvorrichtungen ist vorzugsweise eine Zwischenfiltervorrichtung, insbesondere ein Kerzenfilter und/oder ein Kiesfilter und/oder ein Glasperlenfilter und/oder ein Polizeifilter, angeordnet. Eine Porenweite einer solchen Filtervorrichtung beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 20 µm, beispielsweise höchstens ungefähr 10 µm, beispielsweise höchstens ungefähr 1 µm.An intermediate filter device, in particular a candle filter and / or a gravel filter and / or a glass bead filter and / or a police filter, is preferably arranged between the two pump devices. A pore size of such a filter device is preferably at most approximately 20 μm, for example at most approximately 10 μm, for example at most approximately 1 μm.

Mindestens eine Pumpvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Steuervorrichtung der Behandlungsanlage derart steuerbar und/oder regelbar, dass ein zunehmender Druckabfall in der Zwischenfiltervorrichtung, welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad der Zwischenfiltervorrichtung resultiert, kompensiert wird. Insbesondere ist die mindestens eine Pumpvorrichtung hierzu mittels eines Frequenzumformers ansteuerbar.At least one pump device is preferably controllable and / or regulatable by means of a control device of the treatment system in such a way that an increasing pressure drop in the intermediate filter device, which results from an increasing degree of loading of the intermediate filter device with increasing operating time, is compensated. In particular, the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.

Der Druckabfall ist insbesondere mittels einer Sensorvorrichtung ermittelbar.The pressure drop can be determined in particular by means of a sensor device.

Günstig kann es sein, wenn die Aufbereitungsvorrichtung mehrere Membranmodule zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums umfasst. Die Membranmodule sind vorzugsweise parallel zueinander mit dem Behandlungsmedium durchströmbar.It can be favorable if the processing device comprises several membrane modules for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium. The treatment medium can preferably flow through the membrane modules parallel to one another.

Mindestens eine Pumpvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Steuervorrichtung der Behandlungsanlage derart steuerbar und/oder regelbar, dass ein zunehmender Druckabfall in dem einen oder den mehreren Membranmodulen, welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad des einen oder der mehreren Membranmodule resultiert, kompensiert wird. Insbesondere ist die mindestens eine Pumpvorrichtung hierzu mittels eines Frequenzumformers ansteuerbar.At least one pump device can preferably be controlled and / or regulated by means of a control device of the treatment system in such a way that an increasing pressure drop in the one or more membrane modules, which results from an increasing degree of loading of the one or more membrane modules with increasing operating time, is compensated. In particular, the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Aufbereitungsvorrichtung eine einzige Druckrohrstufe umfasst.It can be advantageous if the processing device comprises a single pressure pipe stage.

Die Aufbereitungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Vorbehandlungsvorrichtung, welche bezüglich einer Strömungsrichtung des Behandlungsmediums stromaufwärts eines oder mehrerer Membranmodule der Aufbereitungsvorrichtung angeordnet ist. Die Vorbehandlungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von partikulären Inhaltsstoffen des Behandlungsmediums.The processing device preferably comprises a pretreatment device which is arranged upstream of one or more membrane modules of the processing device with respect to a flow direction of the treatment medium. The pretreatment device preferably comprises a separation device for separating out particulate contents of the treatment medium.

Die erfindungsgemäße Behandlungsanlage eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The treatment system according to the invention is particularly suitable for performing the method according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch die Verwendung einer Behandlungsanlage, insbesondere einer erfindungsgemäßen Behandlungsanlage, zur Durchführung eines Verfahrens, insbesondere eines erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention therefore also relates to the use of a treatment system, in particular a treatment system according to the invention, for carrying out a method, in particular a method according to the invention.

Mittels des Verfahrens kann insbesondere eine Dünnschicht auf ein Werkstück aufgebracht werden. Eine solche Dünnschicht ist beispielsweise mittels eines zirkoniumoxidbasierten Dünnschichtsystems herstellbar.In particular, a thin layer can be applied to a workpiece by means of the method. Such a thin layer can be produced, for example, by means of a zirconium oxide-based thin-layer system.

Beispielsweise kann Oxsilan der Firma Chemetall als schichtbildendes Behandlungsmedium vorgesehen sein.For example, Oxsilan from Chemetall can be provided as the layer-forming treatment medium.

Bei der Beschichtung von Werkstücken in einem Dünnschichtverfahren kann es nachteilig sein, wenn ein Beschichtungsprozess an einer Werkstückoberfläche nach dem Entnehmen des Werkstücks aus dem Behandlungsmedium weitergeht. Ein anhaftender Flüssigkeitsfilm und/oder sogenannte Läufer, die beispielsweise aus Werkstückspalten austreten und/oder über die Werkstückoberfläche laufen, können zu einer Überbeschichtung und/oder einer sogenannten Läufermarkierung führen. Dies kann einen erheblichen Qualitätsverlust und/oder einen Beschichtungsfehler darstellen, welcher in nachfolgenden Arbeitsschritten aufwändig nachgearbeitet werden muss.When coating workpieces in a thin-film process, it can be disadvantageous if a coating process continues on a workpiece surface after the workpiece has been removed from the treatment medium. An adhering film of liquid and / or so-called runners, which emerge from workpiece gaps and / or run over the workpiece surface, for example, can lead to overcoating and / or so-called runners marking. This can represent a considerable loss of quality and / or a coating defect, which has to be reworked in subsequent work steps.

Es kann daher vorgesehen sein, die Werkstücke beim Verlassen und/oder nach dem Verlassen des Behandlungsbeckens abzuspülen, beispielsweise unter Verwendung von Wasser, vorzugsweise vollentsalztem Wasser (demineralisiertem Wasser).It can therefore be provided that the workpieces are rinsed when leaving and / or after leaving the treatment basin, for example using water, preferably fully deionized water (demineralized water).

Das zum Abspülen der Werkstücke verwendete Spülmedium kann beispielsweise in das Behandlungsbecken eingeleitet oder aber anderweitig aufgenommen werden.The rinsing medium used to rinse off the workpieces can, for example, be introduced into the treatment basin or otherwise absorbed.

Wird das Spülmedium in das Behandlungsbecken eingeleitet, ergibt sich durch das Spülmedium beispielsweise eine Verdünnung des Behandlungsmediums oder eine sonstige Beeinflussung der Zusammensetzung des Behandlungsmediums. Dies kann beispielsweise durch einen kontinuierlichen Austausch von Behandlungsmedium im Behandlungsbecken kompensiert werden, insbesondere indem ein Badüberlauf des Behandlungsbeckens entsorgt oder aufbereitet wird, um unerwünschte Reaktionsprodukte aus dem Bad zu entfernen sowie die Anreicherung nicht schichtbildender Komponenten im Bad zu vermeiden.If the rinsing medium is introduced into the treatment basin, the rinsing medium results in, for example, a dilution of the treatment medium or some other influence on the composition of the treatment medium. This can be compensated, for example, by a continuous exchange of treatment medium in the treatment basin, in particular by disposing or processing a bath overflow from the treatment basin in order to remove unwanted reaction products from the bath and to avoid the accumulation of non-layer-forming components in the bath.

Mit zunehmender Spülmediummenge kann sich hierdurch jedoch ein großer Verbrauch von Behandlungsmedium und/oder ein großer Aufbereitungsaufwand ergeben. Zudem können sich im Behandlungsmedium unerwünschte Stoffe anreichern, beispielsweise nichtschichtbildende Komponenten, insbesondere Nitrat, die nur aufwändig aus dem Behandlungsmedium entfernt werden können.With an increasing amount of flushing medium, however, this can result in a large consumption of treatment medium and / or a large amount of processing effort. In addition, undesirable substances can accumulate in the treatment medium, for example non-layer-forming components, in particular nitrate, which can only be removed from the treatment medium with great effort.

Wenn nun das Spülmedium aus dem Behandlungsmedium hergestellt wird, ergeben sich zahlreiche Vorteile. Insbesondere kann eine Menge des Spülmediums unabhängig von einer aus dem Behandlungsbecken ausgetragenen, abgeführten und/oder entsorgten Behandlungsmediummenge sein.If the flushing medium is now produced from the treatment medium, there are numerous advantages. In particular, an amount of the rinsing medium can be independent of an amount of treatment medium discharged from the treatment basin, discharged and / or disposed of.

Die Spülmediummenge zum Abspülen der Werkstücke kann somit deutlich erhöht werden, ohne eine Verdünnung oder sonstige Beeinträchtigung des Behandlungsmediums zu erzielen.The amount of rinsing medium for rinsing off the workpieces can thus be increased significantly without causing a dilution or other impairment of the treatment medium.

Zudem muss mittels der Werkstücke aus dem Behandlungsbecken ausgetragenes Behandlungsmedium nicht separat aufbereitet oder entsorgt werden.In addition, treatment medium discharged from the treatment basin by means of the workpieces does not have to be separately prepared or disposed of.

Es kann somit insbesondere weniger Abwasser aus Prozessen zur Werkstückbehandlung ausgeschleust und entsprechend weniger Frischwasser zugeführt werden, wodurch ein ressourcensparender und kosteneffizienter Betrieb ermöglicht wird.In particular, less wastewater can thus be discharged from processes for workpiece treatment and correspondingly less fresh water can be supplied, which enables resource-saving and cost-efficient operation.

Vorzugsweise wird mithilfe einer Nanofiltration aus dem Behandlungsmedium ein Permeat erzeugt, mittels welchem die Werkstücke abgespült werden. Das Retentat, insbesondere ein Konzentrat des Behandlungsmediums, wird vorzugsweise zurück ins Behandlungsbecken geführt.A permeate is preferably generated from the treatment medium with the aid of nanofiltration, by means of which the workpieces are rinsed off become. The retentate, in particular a concentrate of the treatment medium, is preferably fed back into the treatment basin.

Das Retentat enthält insbesondere die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums. Hierdurch kann eine Konzentration der schichtbildenden Komponenten im Behandlungsmedium vorzugsweise zumindest näherungsweise konstant gehalten werden.The retentate contains in particular the layer-forming components of the treatment medium. In this way, a concentration of the layer-forming components in the treatment medium can preferably be kept at least approximately constant.

Als Spülmediummenge kann insbesondere abhängig von der Anzahl und der Größe der Werkstücke eine Menge von 1 bis 3 l/m2 Werkstückoberfläche vorgesehen sein.Depending on the number and size of the workpieces, a quantity of 1 to 3 l / m 2 of the workpiece surface can be provided as the flushing medium quantity.

Eine Membran eines Membranmoduls ist insbesondere eine Dünnfilm-Komposit-Membran, welche beispielsweise eine aktive Trennschicht aus Polyamid und/oder ein MWCO (molecular weight cut-off) im Bereich von mindestens ungefähr 100 Da, beispielsweise mindestens ungefähr 150 Da, vorzugsweise höchstens ungefähr 400 Da, beispielsweise höchstens ungefähr 300 Da, aufweist.A membrane of a membrane module is in particular a thin-film composite membrane which, for example, has an active separating layer made of polyamide and / or a MWCO (molecular weight cut-off) in the range of at least approximately 100 Da, for example at least approximately 150 Da, preferably at most approximately 400 Da, for example at most about 300 Da.

Überaschenderweise sind im Falle eines zirkoniumoxidbasierten Dünnschichtsystems zur Herstellung des Spülmediums Dünnfilm-Komposit-Membranen geeignet, insbesondere solche, welche vorzugsweise eine aktive Trennschicht aus Polyamid und/oder ein MWCO von mindestens 100 Da aufweisen.Surprisingly, in the case of a zirconium oxide-based thin-layer system, thin-film composite membranes are suitable for producing the flushing medium, in particular those which preferably have an active separating layer made of polyamide and / or an MWCO of at least 100 Da.

Eine Nanofiltrationsmembran kann beispielsweise NF270 der Firma Dow Chemical und/oder Desal HL der Firma Suez sein. Insbesondere diese Membranen zeichnen sich vorzugsweise durch einen Rückhalt einer MgSO4-Lösung von mindestens ungefähr 90 %, beispielsweise mindestens ungefähr 95 % oder mindestens ungefähr 97 %, aus.A nanofiltration membrane can be, for example, NF270 from Dow Chemical and / or Desal HL from Suez. In particular, these membranes are preferably characterized by a retention of an MgSO 4 solution of at least approximately 90%, for example at least approximately 95% or at least approximately 97%.

Vorzugsweise wird mittels der Nanofiltration ohne eine vollständige Entsalzung des Behandlungsmediums eine Abtrennung der schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums erzielt.A separation of the layer-forming components of the treatment medium is preferably achieved by means of the nanofiltration without complete desalination of the treatment medium.

Die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums, insbesondere mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid, werden vorzugsweise zu mindestens ungefähr 50 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 70 %, insbesondere mindestens ungefähr 90 %, und/oder zu höchstens ungefähr 99 %, insbesondere höchstens ungefähr 98 %, zurückgehalten, insbesondere um eine Nachreaktion auf dem Werkstück zu vermeiden.The layer-forming components of the treatment medium, in particular at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, especially free fluoride, are preferably at least about 50%, preferably at least about 70%, in particular at least about 90%, and / or at most about 99%, in particular at most about 98%, in particular to avoid a post-reaction on the workpiece.

Eine zu starke Entsalzung des Behandlungsmediums kann zu einer starken Versauerung des Permeats und somit des Spülmediums führen. Dies kann insbesondere zu einem pH-Wert bedingten Rücklösen einer Beschichtung auf dem Werkstück und/oder zur Flugrostbildung insbesondere auf Stahloberflächen führen, was selbstverständlich vermieden werden soll.Excessive desalination of the treatment medium can lead to strong acidification of the permeate and thus of the flushing medium. This can in particular lead to a pH-related dissolution of a coating on the workpiece and / or to the formation of flash rust, in particular on steel surfaces, which of course should be avoided.

Die Membran ist insbesondere darauf ausgelegt, eine zu starke pH-Wert-Verschiebung in den sauren Bereich zu vermeiden und zudem eine ausreichende Rückhaltung der schichtbildenden Komponenten zu gewährleisten.The membrane is designed in particular to avoid an excessive pH shift in the acidic range and also to ensure adequate retention of the layer-forming components.

Insbesondere dann, wenn das Behandlungsmedium neben anorganischen Komponenten wie beispielsweise mindestens einer Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freiem Fluorid, auch organische Komponenten wie beispielsweise mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, kann es zu einem sogenannten Organic Fouling kommen. Insbesondere bei einem erhöhten Flux oder Permeationsvolumenstrom - auch „Wasserwert“ genannt - kann dies auftreten.In particular if the treatment medium, in addition to inorganic components such as at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free fluoride, also organic components such as at least one organoalkoxysilane and / or at least one If this includes hydrolysis and / or condensation product, so-called organic fouling can occur. This can occur in particular with an increased flux or permeation volume flow - also called "water value" -.

Wenn der Flux oder Permeatvolumenstrom unterhalb gewisser Grenzwerte, beispielsweise unterhalb von 50 l/m2h, insbesondere höchstens ungefähr 35 l/m2h, liegt, ist ein mit dem organic fouling verbundener Fluxabfall vorzugsweise so gering, dass ein chemischer Reinigungszyklus zur Reinigung der Membran mehrere Wochen oder gar mehrere Monate beträgt. Somit kann hierdurch ein wartungsarmer und effizienter Betrieb ermöglicht werden.If the flux or permeate volume flow is below certain limit values, for example below 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h, the flux waste associated with organic fouling is preferably so low that a chemical cleaning cycle for cleaning the Membrane is several weeks or even several months. This enables efficient, low-maintenance operation.

Mittels der Vorbehandlungsvorrichtung kann vorzugsweise das Fouling-Potenzial eines der Membran zugeführten Fluidvolumenstroms (Behandlungsmediumstrom) reduziert werden. Das Fouling-Potenzial wird insbesondere als Kolloid-Index (KI) oder als Silt-Density-Index (SDI) ausgedrückt, wobei vorzugsweise ein Wert von weniger als 8, beispielsweise weniger als 5, insbesondere weniger als 3, erzielt wird.The fouling potential of a fluid volume flow (treatment medium flow) supplied to the membrane can preferably be reduced by means of the pretreatment device. The fouling potential is expressed in particular as a colloid index (KI) or as a silt density index (SDI), a value of less than 8, for example less than 5, in particular less than 3, being preferably achieved.

Falls eine chemische Reinigung erforderlich ist, so kann insbesondere eine schwach alkalische oder eine schwach saure Spülung vorgesehen sein, um Restablagerungen aus der Membran zu entfernen.If chemical cleaning is required, a weakly alkaline or weakly acidic rinse can be provided in order to remove residual deposits from the membrane.

Vorzugsweise erfolgt vor der Zuführung des Behandlungsmediums zu einer Membran eine Vorbehandlung des Behandlungsmediums, insbesondere zur Abtrennung von partikulären Inhaltsstoffen. Insbesondere können hierdurch vorzugsweise vorhandene Badpflegeeinrichtungen, beispielsweise zum Entfernen von Beiz- und/oder Fällungsschlämmen aus dem Behandlungsmedium, verwendet werden.Before the treatment medium is supplied to a membrane, the treatment medium is preferably pretreated, in particular for the separation of particulate ingredients. In particular, bath care facilities that are preferably present, for example to remove pickling and / or precipitation sludge from the treatment medium.

Eine Vorbehandlungsvorrichtung kann beispielsweise eine Kammerfilterpresse, einen Kiesfilter und/oder einen Glasperlenfilter umfassen. Die Kapazität der Vorbehandlungsvorrichtung ist insbesondere an die Kapazität des einen oder der mehreren Membranmodule angepasst, insbesondere um eine Volumenstromkonstanz an dem einen oder den mehreren Membranmodulen zu gewährleisten.A pretreatment device can for example comprise a chamber filter press, a gravel filter and / or a glass bead filter. The capacity of the pretreatment device is in particular adapted to the capacity of the one or more membrane modules, in particular in order to ensure constant volume flow at the one or more membrane modules.

Beispielsweise bei einer Nachrüstung einer bestehenden Behandlungsanlage, bei welcher beispielsweise ein Beutelfilter mit reduziertem Partikelrückhalt vorgesehen ist, kann dieser beispielsweise durch einen vollautomatischen Kies- oder Glasperlenfilter ersetzt werden. Insbesondere sind hierbei jeweils zwei Kessel vorgesehen, wobei einer in einem Filterbetrieb und einer in einem Rückspülbetrieb oder Bereitschaftsbetrieb betrieben wird.For example, when retrofitting an existing treatment system in which, for example, a bag filter with reduced particle retention is provided, this can be replaced, for example, by a fully automatic gravel or glass bead filter. In particular, two boilers are provided in each case, one being operated in a filter mode and one in a backwash mode or standby mode.

Das Behandlungsmedium ist vorzugsweise in einem zur Behandlung von Werkstücken vorgesehenen Zustand nicht gesättigt, insbesondere hinsichtlich eventueller Ausfällungen.The treatment medium is preferably not saturated in a state intended for the treatment of workpieces, in particular with regard to possible precipitations.

Vorzugsweise lässt sich das Behandlungsmedium bis zu einem Aufkonzentrierungsfaktor von mindestens 3, insbesondere mindestens 4, aufkonzentrieren, ohne dass es zu Ausfällungen kommt. Ein Teil Konzentrat/Retentat ergibt sich dann insbesondere aus mindestens drei oder mindestens vier Teilen Behandlungsmedium. Entsprechend werden mindestens zwei Teile oder mindestens drei Teile Permeat als Spülmedium bereitgestellt.The treatment medium can preferably be concentrated up to a concentration factor of at least 3, in particular at least 4, without precipitations occurring. A part of concentrate / retentate then results in particular from at least three or at least four parts of treatment medium. Correspondingly, at least two parts or at least three parts of permeate are provided as the flushing medium.

Eine Wasserausbeute (water recovery, wrc) beträgt damit beispielsweise mindestens ungefähr 60 %, beispielsweise mindestens ungefähr 75 %.A water recovery (wrc) is thus at least approximately 60%, for example at least approximately 75%.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausfü h ru ngsbeispielen.Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject matter of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsanlage, bei welcher eine herkömmliche Abspülvorrichtung vorgesehen ist; und
  • 2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer Behandlungsanlage, bei welcher eine Aufbereitungsvorrichtung zur Herstellung eines Spülmediums aus Behandlungsmedium vorgesehen ist.
In the drawings show:
  • 1 a schematic representation of a treatment plant in which a conventional rinsing device is provided; and
  • 2 one of the 1 corresponding schematic representation of a treatment system in which a treatment device is provided for producing a rinsing medium from treatment medium.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.

Eine in 1 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Behandlungsanlage ist beispielsweise eine Tauchbehandlungsanlage 102 zum Behandeln von Werkstücken 104.One in 1 illustrated first embodiment as a whole with 100 designated treatment plant is, for example, an immersion treatment plant 102 for handling workpieces 104 .

Die Werkstücke 104 sind beispielsweise Fahrzeugkarosserien 106.The work pieces 104 are for example vehicle bodies 106 .

Mittels der Behandlungsanlage 100 ist insbesondere eine Schutzschicht, beispielsweise eine Korrosionsschutzschicht, oder eine sonstige Beschichtung auf das Werkstück 104 aufbringbar.By means of the treatment facility 100 is in particular a protective layer, for example a corrosion protection layer, or some other coating on the workpiece 104 applicable.

Die Behandlungsanlage 100 umfasst hierzu ein Behandlungsbecken 108, welches mit einem Behandlungsmedium 110 gefüllt ist und in welche das Werkstück 104 eintauchbar ist.The treatment facility 100 includes a treatment basin for this purpose 108 , which with a treatment medium 110 is filled and in which the workpiece 104 is immersible.

Das Behandlungsmedium 110 ist insbesondere ein Dünnschichtsystem zur Beschichtung von Werkstücken 104.The treatment medium 110 is in particular a thin-film system for coating workpieces 104 .

Das Dünnschichtsystem ist insbesondere ein zirkoniumoxidbasiertes Dünnschichtsystem.The thin-film system is in particular a zirconium oxide-based thin-film system.

Wenn nun die Werkstücke 104 aus dem Behandlungsbecken 108 herausgeführt werden, kann es insbesondere bei der Verwendung eines solchen Dünnschichtsystems zu einer weitergehenden Beschichtung des Werkstücks 104 in den Bereichen kommen, in welchen noch Behandlungsmedium 110 an dem Werkstück 104 anhaftet, beispielsweise in Form von Tropfen oder Läufern an einer Oberfläche des Werkstücks 104.If now the workpieces 104 from the treatment basin 108 can be brought out, it can lead to a more extensive coating of the workpiece, especially when using such a thin-layer system 104 come in areas in which treatment medium is still available 110 on the workpiece 104 adheres, for example in the form of drops or runs, to a surface of the workpiece 104 .

Hieraus kann eine Beeinträchtigung der Beschichtungsqualität resultieren.This can impair the quality of the coating.

Die Behandlungsanlage 100 umfasst daher vorzugsweise eine Abspülvorrichtung 112, mittels welcher ein Spülmedium 114 auf das Werkstück 104 applizierbar ist.The treatment facility 100 therefore preferably comprises a rinsing device 112 , by means of which a flushing medium 114 on the workpiece 104 is applicable.

Das Spülmedium 114 ermöglicht insbesondere ein umgehendes Entfernen des Behandlungsmediums 110 von dem Werkstück 104 um einen Beschichtungsvorgang unmittelbar nach der Entfernung des Werkstücks 104 aus dem Behandlungsbecken 108 zu stoppen.The flushing medium 114 in particular enables the treatment medium to be removed immediately 110 of the workpiece 104 a coating process immediately after the workpiece has been removed 104 from the treatment basin 108 to stop.

In der Folge fällt ein Gemisch aus Spülmedium 114 und Behandlungsmedium 110 an, welches abhängig von der Zusammensetzung des Behandlungsmediums 110 und/oder des Spülmediums 114 möglicherweise aufwändig entsorgt oder aufbereitet werden muss.As a result, a mixture of flushing medium falls 114 and treatment medium 110 which depends on the composition of the treatment medium 110 and / or the flushing medium 114 may have to be disposed of or processed at great expense.

Wenn das Spülmedium 114 samt des von dem Werkstück 104 abgespülten Behandlungsmediums 110 einfach in das Behandlungsbecken 108 eingeleitet wird, kann sich eine Verdünnung des Behandlungsmediums 110 oder eine sonstige chemisch andere Zusammensetzung des Behandlungsmediums 110 ergeben, woraus eine Beeinträchtigung des Behandlungsvorgangs resultieren kann.When the flushing medium 114 including that of the workpiece 104 rinsed treatment medium 110 simply into the treatment basin 108 is initiated, a dilution of the treatment medium can result 110 or another chemically different composition of the treatment medium 110 result, which can impair the treatment process.

Eine in 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 umfasst daher vorzugsweise eine Aufbereitungsvorrichtung 116, mittels welcher aus dem Behandlungsmedium 110 Spülmedium 114 hergestellt werden kann.One in 2 illustrated second embodiment of a treatment system 100 therefore preferably comprises a processing device 116 , by means of which from the treatment medium 110 Flushing medium 114 can be produced.

Insbesondere ist mittels der Aufbereitungsvorrichtung 116 das Behandlungsmedium 110 stofflich separierbar, um insbesondere die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 abzutrennen. Zumindest näherungsweise vollständig von den beschichtenden Komponenten befreites Behandlungsmedium 110 kann dann als Spülmedium 114 verwendet werden.In particular, by means of the processing device 116 the treatment medium 110 materially separable, in particular around the layer-forming components of the treatment medium 110 to separate. Treatment medium at least approximately completely freed from the coating components 110 can then be used as a flushing medium 114 be used.

Beide mittels der Aufbereitungsvorrichtung 116 voneinander getrennten Teile können im Behandlungsbecken 108 zusammengeführt werden, wodurch sich eine im Wesentlichen konstante Zusammensetzung des Behandlungsmediums 110 im Behandlungsbecken 108 ergibt.Both by means of the processing device 116 Separate parts can be in the treatment basin 108 are brought together, resulting in a substantially constant composition of the treatment medium 110 in the treatment pool 108 results.

Die Aufbereitungsvorrichtung 116 umfasst vorzugsweise eine Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder eine Zwischenfiltervorrichtung 120.The processing device 116 preferably comprises a pre-treatment device 118 and / or an intermediate filter device 120 .

Mittels der Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 ist insbesondere eine Abtrennung von partikulären Bestandteilen, beispielsweise Schwebstoffen, etc. aus dem Behandlungsmedium 110 möglich.By means of the pre-treatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 is in particular a separation of particulate components, for example suspended matter, etc. from the treatment medium 110 possible.

Eine oder mehrere Membranmodule 122 der Aufbereitungsvorrichtung 116, welche einen als Spülmedium 114 verwendbaren Flüssigkeitsanteil aus dem Behandlungsmedium 110 abtrennen, sind mittels der Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 vorzugsweise vor groben Verunreinigungen geschützt.One or more membrane modules 122 the processing device 116 , which one as a flushing medium 114 usable proportion of liquid from the treatment medium 110 separate are by means of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 preferably protected from gross contamination.

Die Aufbereitungsvorrichtung 116 umfasst vorzugsweise mehrere Pumpvorrichtungen 124.The processing device 116 preferably comprises several pumping devices 124 .

Insbesondere ist eine Pumpvorrichtung 124 stromaufwärts der Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 angeordnet.In particular is a pumping device 124 upstream of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 arranged.

Eine weitere Pumpvorrichtung 124 kann stromabwärts der Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 und/oder stromaufwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122 angeordnet sein.Another pumping device 124 can be downstream of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 and / or upstream of the one or more membrane modules 122 be arranged.

Schließlich kann eine Pumpvorrichtung 124 beispielsweise stromabwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122 vorgesehen sein.Finally, a pumping device 124 for example downstream of the one or more membrane modules 122 be provided.

Die Pumpvorrichtungen 124 sind insbesondere steuerbar und/oder regelbar abhängig von einem Differenzdruck stromaufwärts bzw. stromabwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122.The pumping devices 124 are in particular controllable and / or regulatable as a function of a differential pressure upstream or downstream of the one or more membrane modules 122 .

Mittels der Pumpvorrichtung 124 kann insbesondere eine in dem einen oder den mehreren Membranmodulen 122 durch variierende Verunreinigungen variierende Druckdifferenz kompensiert werden. Hierdurch kann zuverlässig eine vorgegebene Spülmediummenge bereitgestellt werden.By means of the pumping device 124 can in particular one in the one or more membrane modules 122 varying pressure differences can be compensated by varying impurities. In this way, a predetermined amount of flushing medium can be reliably provided.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 ergibt sich vorzugsweise ein kontinuierlicher, wartungsarmer und effizienter Behandlungsbetrieb.At the in 2 illustrated embodiment of the treatment system 100 the result is preferably a continuous, low-maintenance and efficient treatment operation.

Insbesondere ist beispielsweise mittels einer Zuführvorrichtung 126 lediglich eine geringe Menge von zusätzlichem Behandlungsmedium 110, Flüssigkeit, beispielsweise vollentsalztes Wasser, und/oder beschichtenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 erforderlich, um einen kontinuierlichen Behandlungsbetrieb aufrechtzuerhalten.In particular, for example, by means of a feed device 126 only a small amount of additional treatment medium 110 , Liquid, for example fully demineralized water, and / or coating components of the treatment medium 110 required to maintain a continuous treatment operation.

Damit die Aufbereitungsvorrichtung 116 zuverlässig ein als Spülmedium 114 verwendbares Medium bereitstellt, kann es vorteilhaft sein, einen vorgegebenen pH-Wertbereich des Behandlungsmediums 110 und/oder des Spülmediums 114 einzuhalten. Insbesondere kann als Membran in einem oder mehreren Membranmodulen 122 eine Nanofiltrationsmembran vorgesehen sein, welche einen pH-Wert des Spülmediums 114 von mindestens 4, beispielsweise mindestens 4,5, ermöglicht, wenn der pH-Wert des Behandlungsmediums 110 beispielsweise zwischen ungefähr 4 und 5 liegt und ein Rückhalt der schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 mindestens ungefähr 60 %, beispielsweise mindestens ungefähr 90 %, insbesondere ungefähr 98 %, beträgt.So that the processing device 116 reliable as a flushing medium 114 Provides usable medium, it can be advantageous to use a predetermined pH range of the treatment medium 110 and / or the flushing medium 114 to be observed. In particular, it can be used as a membrane in one or more membrane modules 122 a nanofiltration membrane can be provided which has a pH value of the rinsing medium 114 of at least 4, for example at least 4.5, if the pH of the treatment medium 110 for example between approximately 4 and 5 and a retention of the layer-forming components of the treatment medium 110 at least about 60%, for example at least about 90%, in particular about 98%.

Durch die Einhaltung des genannten pH-Wertbereichs kann insbesondere verhindert werden, dass das Spülmedium 114 die an dem Werkstück 104 anhaftende Beschichtung löst oder sonst wie beschädigt.By maintaining the pH range mentioned, it can be prevented in particular that the flushing medium 114 those on the workpiece 104 Adhesive coating loosens or otherwise damaged.

Die Aufbereitungsvorrichtung 116 ist vorzugsweise so dimensioniert und ausgelegt, dass eine einzige Druckrohrstufe vorgesehen ist. Hierdurch kann der Aufwand für eine Chemikalienspülung vorzugsweise reduziert werden. Insbesondere ist eine vollautomatische Betriebsweise der Aufbereitungsvorrichtung 116 möglich.The processing device 116 is preferably dimensioned and designed so that a single pressure pipe stage is provided. In this way, the expenditure for flushing with chemicals can preferably be reduced. In particular, there is a fully automatic mode of operation of the processing device 116 possible.

Im Übrigen stimmt die in 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen können beliebige Merkmalskombinationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gegebenenfalls in Kombination mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Beschreibungseinleitung vorgesehen sein.Incidentally, the in 2 illustrated second embodiment of the treatment system 100 in terms of structure and function with the in 1 embodiment shown, so that reference is made to the preceding description thereof. In further embodiments (not shown), any combination of features of the embodiments described above can be provided, optionally in combination with individual or several features of the introduction to the description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10142933 A1 [0003]DE 10142933 A1 [0003]

Claims (17)

Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage (100), umfassend: - Hindurchführen von Werkstücken (104) durch ein mit einem Behandlungsmedium (110) gefülltes Behandlungsbecken (108) zum Behandeln der Werkstücke (104); - Abspülen der Werkstücke (104) mit einem Spülmedium (114), während und/oder nachdem diese aus dem Behandlungsbecken (108) herausgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmedium (114) aus dem Behandlungsmedium (110) hergestellt wird.A method for operating a treatment plant (100), comprising: - passing workpieces (104) through a treatment basin (108) filled with a treatment medium (110) for treating the workpieces (104); - Rinsing the workpieces (104) with a rinsing medium (114) during and / or after they are led out of the treatment basin (108), characterized in that the rinsing medium (114) is produced from the treatment medium (110). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmedium (114) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) hergestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the rinsing medium (114) is produced by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium (114) verwendet wird, insbesondere ohne eine sich an die Filtration anschließende Nachbehandlung des Permeats.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the treatment medium (110) is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium (114), in particular without any post-treatment of the permeate following the filtration. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium (114) verwendet wird, wobei bei der Filtration mindestens ungefähr 50 %, insbesondere mindestens ungefähr 75 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 95%, der zur Behandlung der Werkstücke (104) erforderlichen Stoffe aus dem Behandlungsmedium (110) abgetrennt werden, wobei die zur Behandlung der Werkstücke (104) erforderlichen Stoffe vorzugsweise einzelne oder mehrere der folgenden Stoffe umfassen: mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid.Method according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the treatment medium (110) is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium (114), with at least approximately 50%, in particular at least approximately 75%, during the filtration , preferably at least about 95%, of the substances required for treating the workpieces (104) are separated from the treatment medium (110), the substances required for treating the workpieces (104) preferably comprising one or more of the following substances: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free fluoride. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) schichtbildend ist und als schichtbildende Komponenten mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, insbesondere mindestens eine Zirkonium-Verbindung, und mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, sodass und/oder wobei das Behandlungsmedium ein zirkoniumoxidbasiertes Dünnschichtsystem ist oder bildet.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the treatment medium (110) is layer-forming and as layer-forming components at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, in particular at least one zirconium compound, and at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or a condensation product thereof, so that and / or wherein the treatment medium is or forms a zirconium oxide-based thin-film system. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Behandlungsmediums (110) ein Epoxid- und/oder Phenolharz zur Erzeugung und/oder Ausbildung einer Beschichtung hergestellt wird und/oder dass mittels des Behandlungsmediums (110) die Werkstücke (104) mit einer Schicht versehen werden, die ein Epoxid- und/oder Phenolharz umfasst oder aus einem Epoxid- und/oder Phenolharz gebildet ist.Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that an epoxy and / or phenolic resin is produced by means of the treatment medium (110) for the production and / or formation of a coating and / or that the workpieces (104) are provided with a layer by means of the treatment medium (110) comprises an epoxy and / or phenolic resin or is formed from an epoxy and / or phenolic resin. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) vor einer Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert von mindestens ungefähr 4, insbesondere mindestens ungefähr 4,5, vorzugsweise mindestens ungefähr 5, aufweist.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the treatment medium (110) has a pH of at least approximately 4, in particular at least approximately 4.5, preferably at least approximately 5, prior to a filtration, in particular nanofiltration, of the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) vor einer Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert von höchstens ungefähr 6, insbesondere höchstens ungefähr 5,5, vorzugsweise höchstens ungefähr 5, aufweist.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the treatment medium (110) has a pH of at most approximately 6, in particular at most approximately 5.5, preferably at most approximately 5, prior to filtration, in particular nanofiltration, of the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmedium (114) vor einer Applikation desselben auf die Werkstücke (104) einen pH-Wert von mindestens 4, insbesondere mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5, aufweist.Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the rinsing medium (114) has a pH of at least 4, in particular at least 4.5, preferably at least 5, before it is applied to the workpieces (104). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserwert einer für die Filtration, insbesondere Nanofiltration, genutzten Membran höchstens ungefähr 50 l/m2h, insbesondere höchstens ungefähr 35 l/m2h, beträgt.Method according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that a water value of a membrane used for the filtration, in particular nanofiltration, is at most approximately 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h. Behandlungsanlage (100) zur Behandlung von Werkstücken (104), wobei die Behandlungsanlage (100) Folgendes umfasst: - ein Behandlungsbecken (108), welches mit einem Behandlungsmedium (110) zur Behandlung der Werkstücke (104) gefüllt oder füllbar ist; - eine Abspülvorrichtung (112) zum Applizieren eines Spülmediums (114) auf die Werkstücke (104); - eine Aufbereitungsvorrichtung (116) zur Herstellung von Spülmedium (114) aus dem Behandlungsmedium (110), wobei das Spülmedium (114) mittels der Aufbereitungsvorrichtung (116) vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) herstellbar ist.Treatment system (100) for treating workpieces (104), the treatment system (100) comprising: - A treatment basin (108) which is filled or can be filled with a treatment medium (110) for treating the workpieces (104); - A rinsing device (112) for applying a rinsing medium (114) to the workpieces (104); - A processing device (116) for producing rinsing medium (114) from the treatment medium (110), wherein the rinsing medium (114) can be produced by means of the processing device (116), preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110). Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage (100) zwei in Reihe geschaltete Pumpvorrichtungen (124) zum Antreiben des Behandlungsmediums (110) und/oder des Spülmediums (114) umfasst, wobei zwischen den beiden Pumpvorrichtungen (124) eine Zwischenfiltervorrichtung (120), insbesondere eine Kerzenfiltervorrichtung, angeordnet ist und wobei mindestens eine Pumpvorrichtung (124) mittels einer Steuervorrichtung derart steuerbar und/oder regelbar ist, dass ein zunehmender Druckabfall in der Zwischenfiltervorrichtung (120), welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad der Zwischenfiltervorrichtung (120) resultiert, kompensiert wird.Treatment system (100) Claim 11 , characterized in that the treatment system (100) comprises two series-connected pump devices (124) for driving the treatment medium (110) and / or the rinsing medium (114), with an intermediate filter device (120) between the two pump devices (124), in particular a candle filter device, is arranged and wherein at least one pump device (124) can be controlled and / or regulated by means of a control device in such a way that an increasing pressure drop in the intermediate filter device (120), which results from a loading level of the intermediate filter device (120) that increases with increasing operating time, is compensated. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) ein oder mehrere Membranmodule (122) zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) umfasst, wobei die Membranmodule (122) insbesondere parallel zueinander mit dem Behandlungsmedium (110) durchströmbar sind.Treatment system (100) according to one of the Claims 11 or 12th , characterized in that the processing device (116) comprises one or more membrane modules (122) for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110), wherein the membrane modules (122) can be flowed through with the treatment medium (110) in particular parallel to one another. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, die Aufbereitungsvorrichtung (116) ein oder mehrere Membranmodule (122) zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) umfasst, wobei die Membranmodule (122) jeweils eine oder mehrere Dünnfilm-Komposit-Membranen umfassen, welche vorzugsweise eine aktive Trennschicht aus Polyamid und/oder ein MWCO (molecular weight cut-off) von mindestens 100 Da aufweisen.Treatment system (100) according to one of the Claims 11 to 13 , characterized in that the processing device (116) comprises one or more membrane modules (122) for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110), the membrane modules (122) each comprising one or more thin-film composite membranes, which are preferably an active one A separating layer made of polyamide and / or a MWCO (molecular weight cut-off) of at least 100 Da. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) eine einzige Druckrohrstufe umfasst.Treatment system (100) according to one of the Claims 11 to 14th , characterized in that the processing device (116) comprises a single pressure pipe stage. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) eine Vorbehandlungsvorrichtung (118) umfasst, welche bezüglich einer Strömungsrichtung des Behandlungsmediums (110) stromaufwärts eines oder mehrerer Membranmodule (122) der Aufbereitungsvorrichtung (116) angeordnet ist, wobei die Vorbehandlungsvorrichtung (118) eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von partikulären Inhaltsstoffen des Behandlungsmediums (110) umfasst.Treatment system (100) according to one of the Claims 11 to 15th , characterized in that the processing device (116) comprises a pretreatment device (118) which is arranged upstream of one or more membrane modules (122) of the processing device (116) with respect to a flow direction of the treatment medium (110), the pretreatment device (118) being a separation device for separating out particulate constituents of the treatment medium (110). Verwendung einer Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 16 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Use of a treatment system (100) according to one of the Claims 11 to 16 to carry out a method according to one of the Claims 1 to 10 .
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